Vedelikkromatograafia-massispektromeetria: erinevus redaktsioonide vahel

'''Vedelikkromatograafia-massispektromeetria''' (lühendatult '''LC/MS'''<ref name="RRtest">R[http://tera. Rebane (2012)chem.ut.ee/~ivo/Chrom/chrom_lc6_lcms.pdf "ParendatudLoengumaterjalid], meetodiarenduseVedelikkromatograafia strateegiaja derivatiseerimisemassispektromeetria LC/ESI/MSloeng: jaoks"LOKT.06.016.</ref>) on [[Analüütiline keemia|analüütilises keemias]] kasutatav [[meetod]], mis hõlmab endas [[Kõrgsurve-vedelikkromatograafia|vedelikkromatograafia]] (LC või HPLC) võimekust aineid üksteisest füüsiliselt eraldada ning [[massispektromeetria]] (MS) võimet tuvastada [[aine]]id [[mass]]i ja [[laeng]]u suhte (''m/z'') järgi.

Vedelikkromatograafia on meetod ainete eraldamisekseraldamise meetod. Erinevalt [[Gaasikromatograafia|gaasikromatograafiast]], mis ei sobi mittelenduvate ega termolabiilsete (kuuma käes lagunevate) molekulidega, suudab LC eraldada vägagi erinevaid orgaanilisi [[molekul]]e.<ref name="Primer">[http://ccc.chem.pitt.edu/wipf/Agilent%20LC-MS%20primer.pdf],Agilent Technologies (2001). "Basics of LC/MS".</ref>

Massispektromeeter on universaalne [[detektor]] LC jaoks.<ref name="Niessen">W. M. A. Niessen (1999). "Liquid Chromatography-Mass Spectrometry" Second Edition, Revised and Expanded.</ref> MS-i tööpõhimõte seisneb selles, et molekulid ioniseeritakse ning tekkinud [[ioonid]] sorteeritakse massi ja laengu suhte (''m/z'') alusel. Sellele järgneb ioonide kvantitatiivne tuvastamine. Kaks põhilist komponenti selles protsessis on [[ioonallikad]], mis ioniseerivad molekule, ja [[massianalüsaator]], mis sorteerib ioone.<ref name="Primer" /> MS võimaldab madalaid avastuspiire (vähim analüüdi sisaldus proovis, mida saab usaldusväärselt detekteerida ja identifitseerida), lisaks saab [[analüüt]]e identifitseerida ja hinnata kromatograafiliste piikide ([[kromatogramm]]ile tekkivad kohalikud maksimumid) puhtust (kas piik sisaldab peale analüüdi ka teisi aineid).<ref name="Niessen" />

Varasemad LC/MS seadmed kasutasid liideseid, mis ei eraldanud mobiilse faasi molekule analüütidest või tegid seda enne ioniseerimist. Nende puhulNendega ioniseeriti analüüdi ioonid MS-ismassispektromeetris, kus oli vaakum (tihti [[elektronionisatsioon|elektronioonisatsiooniga]]). Sellised lähenemised olid edukad ainult väga väheste koostisosade puhulkoostisosadega.<ref name="Primer" />

Tänapäeval kasutatakse enamasti LC/MS-i liidestamiseks atmosfäärirõhulist ionisatsiooni (API). Selle kasutuselevõtt suurendas oluliselt LC/MS-i analüütide hulka. API tehnikate puhultehnikatega analüüdid esmalt ioniseeritakse ning seejäreltoimubseejärel toimub ioonide eemaldamine neutraalsetest molekulidest elektrostaatiliselt ja mehaaniliselt. Levinuimad API seadmed on: [[elektropihustus-ionisatsioon]] (ESI), [[atmosfäärirõhuline keemiline ionisatsioon]] (APCI) ja [[atmosfäärirõhuline fotoionisatsioon]] (APPI).<ref name="Primer" />

LC/MS-gaiga saab analüüsida termolabiilseid analüüte, mis ei sobi [[Gaasikromatograafia-massispektromeetria|gaasikromatoraafia-massispektromeetria]] jaoks. See võimaldab analüüsida mitteaurustuvaid analüüte ning analüüdid ei vaja [[derivatiseerimine|derivatiseerimist]].<ref name="Niessen" /> LC/MS sobib paljudeks rakendusteks, mida kasutatakse alates [[farmaatsia]]st kuni keskkonnaanalüüsideni. LC/MS-i võime tuvastada paljusid komponente suure tundlikkuse ja spetsiifilisusega on muutnud selle populaarseks paljudel aladel. Näiteks võimaldab see tuvastada [[molekulmass]]e ning annab infot struktuuri kohta. LC/MS leiab kasutust farmaatsias, [[biokeemia]]s, kliinikumis, [[toiduainetööstus]]es, keskkonnaanalüüsides jne.<ref name="Primer" /> MS on hea [[ravim]]ite [[metabolism]]i ning produkti stabiilsuse uurimiseks, looduslike produktide tuvastamisel ja [[kohtuekspertiis]]i analüüsides — kõikjal, kus struktuuriline selgus ja tuvastamine on vajalik.<ref name="WSM">R. Willoughby, E. Sheehan, S. Mitrovich (2002). "A Global View of LcLC/MS: How to Solve Your Most Challenging Analytical Problems" Second Edition.</ref> Analüüsid hõlmavad nii kvalitatiivseid kui ka kvantitatiivseid määramisi. Analüütideks võivad olla nii suure kui ka väikese molekulmassiga ained, sealhulgas sünteetilised [[polümeer]]id, biopolümeerid, keskkonna saasteained, farmatseutilised ühendid (ravimid ja nende metaboliidid) ning erinevad [[looduslikud ühendid]]. Üldiselt on see kasutusel kõikide analüütide jaoks, mis võivad esineda keerulistes maatriksites. Erinevate rakenduste jaoks on vajalikud erinevad LC/MS liidesed, millest kahtlemata kõige levinumad on ESI ja APCI.

Kui analüüs vajab analüüdile iseloomulikku informatsiooni, siis detektorite hulgas pole MS-ile vastast. Informatsioon, mis on saadud näiteks [[fotodioodrivi detektori]] abil, on suhteliselt piiratud, samal ajal kui massispektrid sisaldavad informatsiooni [[molekulaarioon]]ide ja [[Keemiline element|element]]ide kohta ning struktuurilist infot, et kromatograafiliselt lahutatud komponendid oleks üheselt mõistetavad. Massispektromeetrit kasutades suureneb märgatavalt võime segus leiduvat komponenti identifitseerida.<ref name="WSM" />

Klassispetsiifiliste detektoritedetektoritega (näiteks UV-detektoridetektoriga) puhul on raske täielikult tuvastada tundmatuid aineid. Selliste detektorite meetodid on tavaliselt arendatud selleks, et kinnitada kindla analüüdi olemasolu. Kui on tegemist lihtsate segudega, siis sellest täiesti piisab.<ref name="WSM" />

Koostisosaspetsiifiline detektor, nagu näiteks MS, annab piisavalt infot, et ära tunda proovi komponente. Massispektrid on rikkad keemilise info poolest, mis lubab tuvastada tundmatud komponendid proovides isegi siis, kui neid pole võimalik standardiga võrrelda. MS on kasulik kõikides analüüsialades, kus struktuuriline selgus ja tuvastamine on vajalik. MS-iga ei pea enne analüüsi teadma, mida otsitakse, kuid näiteks UV-detektori puhuldetektoriga on see vajalik. MS-ga saab tuvastada komponente nii, nagu nad on (pole vaja derivatiseerida). See annab suure eelise juhul, kui on oluline analüüsi läbiviimise kiirus ning täpsus proovi kohta, mis on kriitiline mingi tähtsa otsuse tegemiseks või probleemi lahendamiseks.<ref name="WSM" />

Ilmselgelt on kõige lihtsam viis ühendada LC kolonni väljund otse MS-i ioonallikaga, mis asetseb vaakumis. Sellist lähenemist luua sisselaske liides katsetas teoreetiliselt ja eksperimentaalselt Tal’rose jt [[1972. aasta]]l. aastal.

Selleks, et vältida mittelenduvate ühendite sadenemist MS-i sisemistele seintele, uuriti LC väljundi vähendamise võimalusi. Probleem leidis lahenduse [[1980. Aasta]]l. Aastal, mil loodi väike [[membraan]] solvendi eemalejuhtimiseks. See tegi võimalikuks otsese vedeliku sisestamise liidese.

1972. aastal kirjeldasid Lovins jt LC voolu peatamisega (''stop-flow'') LC/MS süsteemi, kus esmalt koguti teatud kogus [[efluent]]i ning pärast seda peatati vool läbi kolonni. Osa efluendist kuumutati, mille käigus see aurustus ning kontsentreerus mõõtepea otsa. Edasi juhiti see juba tavapäerasessetavapärasesse MS-i ioonallikasse. Seejärel käivitati jälle läbivool kolonnist ning jätkus kromatograafiline eraldamine. Terve selline tsükkel võttis aega 3-53—5 minutit.

[[1974. aasta]]l. aastal toimusid katsetused APCI suunas. APCI on solvendi vahendusel keemilise ionisatsiooni meetod. Keemiline ionisatsioon on initsieeritud [[elektron]]ide poolt, mis on pärit ⁶³[[Nikkel|Ni]] fooliumilt või [[koroonalahenduselektrood]]ilt. Selline lähenemine rajati Horningu grupi poolt. Sel ajal oli see kõige parem lähenemine LC/MS-leile ning see kestis kuni [[1990. aastad|90-ndate]] alguseni, mil saavutati tõeline murrang LC/APCI/MS-is.